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轴对称钝体前方的可压缩流动:解析近似与天体物理意义

地球与行星天体物理 2016-11-30 v1 流体动力学 等离子体物理

摘要

可压缩流体绕钝体流动具有多种应用,但当前的解析处理不准确且局限于狭窄的参数区间。我们表明,利用垂直梯度关于平行速度的低阶展开,可以解析准确地推导轴对称钝体前的气体动力学流动。这再现了球体的亚声速和超声速流动的测量与模拟结果,包括跨声速区以及弓形激波的性质。我们概述了一些天体物理意义,特别是对太阳风中的行星以及星系际介质中的团块和气泡。在强激波极限下,以障碍物曲率归一化的弓形激波脱体距离为 2/(3g)\sim 2/(3g),其中 gg 为压缩比。对于接近1的亚声速马赫数 MM,初始弱的披覆磁层厚度 δ\delta 比不可压缩极限大几倍,放大因子为 (1+1.3M2.6)/(3δ)\sim ({1+1.3M^{2.6}})/({3\delta})

关键词

引用

@article{arxiv.1611.06234,
  title  = {Compressible flow in front of an axisymmetric blunt object: analytic approximation and astrophysical implications},
  author = {Uri Keshet and Yossi Naor},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1611.06234},
  year   = {2016}
}

备注

9 pages, 3 figures, ApJ accepted. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1412.8406